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Mesure des centres émissifs par impulsion

Jusqu’à maintenant j’utilisais une méthode peu conventionnelle qui consistait à faire coller mesure et simulation en ajustant le décalage des centres acoustiques dans mon logiciel de simulation. Cette méthode me paraissait assez fiable mais tenait de la recette de cuisine et  était fastidieuse. J’ai longtemps repoussé le moment où je devrais vous l’exposer.

Néanmoins j’étais intrigué par certains qui utilisaient une méthode par calage des pics d’impulsion. De mon côté les premiers essais que j’avais réalisés ne me paraissaient pas concluants et j’avais laissé tomber. Avant de vous exposer ma recette de cuisine j’ai tout de même essayé de creuser un peu plus les choses ce ce côté.

Pour ce TP nous allons utiliser trois logiciels :

– Room Eq Wizard

ARTA

LspCad

Ces deux derniers ont fait l’objet de tutoriels sur ce site, vous pouvez vous y reporter si besoin. Il me semble impératif d’avoir une certaine maîtrise de ces logiciels sous peine de ne pas tout comprendre.

Le principe

Le principe est tout a fait simple : On place l’enceinte équipée de ses haut-parleurs sur leur baffle puis on place le micro en face, à peu près à la hauteur à laquelle se fera l’écoute.

NB : Avec cette méthode il devrait même être possible de réaliser les mesures directement au point d’écoute. En effet nous allons surtout nous intéresser au pic de l’impulsion et l’influence de la pièce ne se fera de toute façon qu’après ce pic. 

Ensuite il suffit de faire une mesure de chaque haut-parleur séparément, sans filtre, chacun leur tour, sans jamais déplacer l’enceinte ou le micro.

En superposant les impulsions obtenues il sera alors possible de mesurer l’écart entre les pics de ces impulsions puis de calculer le décalage en mm.

En utilisant REW

Je n’utilise pas REW habituellement mais je sais qu’il est très populaire et possède l’énorme avantage d’être gratuit avec la possibilité d’enregistrer ses mesures. Je ne ferai pas un tuto détaillé pour ce logiciel mais il faut tout de même le configurer correctement.

J’utilise une carte son externe USB sur mon système de mesure : la tascam US122L. J’y branche un micro APEX220 en utilisant son alimentation fantôme.

Il peut y avoir des différences en fonction de votre système mais si vous avez compris le principe ce sera le même.

Configuration

Le logiciel permet d’utiliser un canal comme référence de temps et l’autre pour la mesure. Sur mon système j’utilise le canal gauche pour la sortie vers l’ampli et l’entrée gauche pour le micro.

La sortie droite est reliée directement à l’entrée ligne droite et servira de canal de référence.

 

ConfigREW

Ensuite toujours dans la fenêtre Préférences choisissez l’onglet « Analysis » et il faut cocher la case « Use loopback as Timing Reference ». Si ce n’est pas coché et que vous laissez cocher la case « set t=0 at IR peak » l’impulsion sera recalée automatiquement à chaque fois et la mesure souhaitée ne sera pas possible. Ici cette case est grisée car inopérante dans ce mode.

ConfigREW2

 Mesure des haut-parleurs non filtrés

Il est temps maintenant de réaliser une mesure de chaque haut-parleur non filtré, sans retoucher à la position de l’enceinte ou du micro. Une fois qu’ils seront placés il ne faudra plus les bouger.

Pour ce TP j’ai utilisé une configuration un peu particulière : j’utilise la petite biblio Mini12 (enfin juste son boomer) et j’ai placé au dessus un petit large bande de 2 pouces : le Vifa Ne65 . Ce dernier est monté dans une petite caisse mobile qui me permettra de faire varier sa distance par rapport au micro sans modifier celle du petit woofer scanspeak.

 

Le micro est placé dans l’axe du petit large bande, ainsi on évite les erreurs de parallaxe lorsque je ferai varier sa position. Les premières mesures sont réalisées avec les faces avant alignées.

IMG_2445

Je pratique donc une mesure de chaque haut-parleur indépendamment l’un de l’autre et sans filtre. J’affiche ensuite les impulsions dans REW à l’aide de l’onglet  « Overlay -> Impulse ».

rew1

 

On voit ici que le pic du 12W est en retard sur le pic du NE65. Si on place le curseur au sommet de chaque pic on peut lire 2.811ms pour le 12W et 2.699ms pour le NE65.

On a donc 2.811-2.699 = 0.112ms de décalage. Si on considère que la vitesse du son est de 343m/s ou 343mm/ms le centre acoustique du boomer serait 0.112×343= 38.5 mm plus éloigné du micro que celui du petit large bande.

Voyons maintenant si je recule le petit large bande de 38mm, mesuré au réglet.

rew2

 

La nouvelle impulsion (jaune) vient se caler parfaitement sur cellet du woofer. La valeur obtenue semblerait donc fiable !

Avec un filtre

Les deux haut-parleurs sont branchés sur mon filtre actif Behringer DCX2496 et je vais leur appliquer un LR24 à 1000Hz puis mesurer la somme puis refaire une mesure avec une polarité inversée.

NB : ce filtre n’est pas un filtre optimisé, il est juste là pour l’exemple

Dans mon logiciel de simulation j’indique que les centres acoustiques sont alignés. Donc dans lspcad dz =0.

Voici le résultat

rew3

 

En polarité inversée

rew4

 

La simulation semble fiable.

Et si on recommençait mais en réalignant les faces avant comme au départ. On retrouverait alors les 38mm de décalage qu’il faudrait indiquer dans lspcad. Dans la fenêtre du 12W8524 : dz = 38mm.

Voici la comparaison mesure/simulation en polarité inversée :

rew5

 

Les courbes se ressemblent bien. La simulation est encore à peu près fiable !

Remarque importante : pour exporter les courbes vers le simulateur il faudra l’exporter avec la phase. Pour que le logiciel calcule une phase correcte il faut qu’il connaisse la distance entre le zero et le pic d’impulsion. Pour le faire il suffit d’ouvrir la petite fenêtrée « controls » et appuyer sur le bouton « estimate IR delay » . Il vous proposera de recaler le pic de l’impulsion sur le zero. La phase sera automatiquement calculée et affichée de manière correcte pour l’export.

ConfigREW3

Remarque Importante : Dans le logiciel de simulation, choisissez l’un des haut-parleur comme point d’origine. En général on choisit celui qui arrive en premier. On le définit comme zero. Les autres haut-parleurs se verront donc appliquer un retard par rapport à ce haut-parleur de référence. C’est très souvent le tweeter par exemple (sauf dans le cas d’enceintes à pavillon).

Voyons maintenant s’il est possible de faire la même chose pour les utilisateurs d’ARTA.

Cédric B. (Kro)

J’ai mis le doigt dans l’engrenage lorsque j’étais étudiant en achetant mon premier matériel hifi-homecinema. Mon budget restreint, mes diverses rencontres dans la région lyonnaise, et surtout ma cursiosité m’ont rapidement poussé à chercher « comment ça marche » et à mettre les mains dans la soudure. Mon métier est vétérinaire et ma formation a peu de chose à voir avec l’audio. J’ai longtemps été animateur puis modérateur sur le forum du site www.homecinema-fr.com et c’est en grande partie grâce à internet que j’ai pu progresser et apprendre dans le domaine de l’audio. Si j’ai souhaité créer justdiyit c’est pour transmettre à mon tour, et à mon niveau, tout ce que la communauté DIY a pu m’apprendre et continue à le faire chaque jour. Alors quand Guillaume m’a proposé de s’occuper du support je n’ai pas hésité !

18 réflexions sur “Mesure des centres émissifs par impulsion

  • Dubois Jean louis

    « J’utiliserai désormais cette méthode pour mes futurs projets et ne manquerait pas de vous faire part de nouvelles remarques si d’autres problèmes se présentent. »

    As tu réalisé des essais sur des « vieux » projets comme la fameuse « Prima » ?

    Cordialement
    Jean louis

    Répondre
    • Non je ne l’ai pas encore testé sur les Prima que je laisse tranquilles pour le moment car elles ne sont plus en phase de développement pour l’instant.

      Répondre
  • Dubois Jean louis

    Je comprends bien, remarques, les deux « clients » que je connais bien sont parfaitement satisfaits de leur belle Prima, et se contentent d’écouter simplement de la musique avec beaucoup de plaisir.
    C’est le principal !

    Cordialement
    Jean louis

    Répondre
  • Une bonne méthode, j’utilise toujours Arta pour caler les delay entre HP, mieux vaut mesurer en 96000 Khz, on réduit par 2 l’imprécision, et au final je vérifie toujours en modifiant la position du micro en hauteur, 10cm plus bas, 10cm plus haut…. ça permet aussi de relativiser cette imprécision et de valider le bon calage, a comparer également à la longueur d’onde a la fréquence de raccord ^^

    On peut aussi vérifier a la toute fin, une fois l’enceinte filtré, avec le CSD de Arta en mode sonogram, et ne pas hésiter a bouger le micro en verticale. ça permet de bien valider le filtrage et le calage des delay qui fait partie intégrante de la mise au point du filtre.

    Répondre
  • Article sympa.
    Par contre, j’ai tendance à supposer qu’il est préférable d’aligner sur le départ des impulsions et non les pointes. Votre avis ?

    Répondre
    • C’est une bonne question que je me suis posé aussi. Le début n’est parfois pas plus facile à identifier. La différence peut venir du front de montée de l’impulsion et si un haut-parleur a une bande passante limitée dans le haut il est peut être intéressant de se caler sur le début car le « pic » n’est pas net.

      Répondre
  • P.Vorreux (pvrx sur les forums)

    Aligner sur les départs d’impulsion me paraît préférable, même si la précision peut laisser à désirer. C’est en effet, selon moi, plus respectueux de la physique de production du son d’origine : un instrument produit les harmoniques en même temps que la fondamentale.
    Pour identifier le départ de l’impulsion, il suffit de zoomer l’échelle verticale, on localise finalement assez bien le top départ.
    Peut-être chouïa mieux avec ARTA qu’avec REW, mais à peine.

    Pascal

    Répondre
    • C’est une question qui s’est posée à maintes reprises. En pratique il s’agit dans cet article d’évaluer la distance entre les centres émissifs de deux haut-parleurs, de fait cela ne change pas grand chose sur le résultat selon qu’on évalue la distance entre les deux départs d’impulsion ou les deux pics, le pic étant plus simple à identifier. Biensûr ceci est valable sur des haut-parleurs non filtrés (surtout si c’est un passe bas). La difficulté peut apparaître sur des haut-parleurs avec peu d’extension dans le haut de la bande passante comme un caisson par exemple, le pic sera moins marqué et le temps entre le sommet du pic et le démarrage va s’allonger. Dans ce cas le calage automatique de REW peut rendre service même si je ne sais pas toujours quel crédit lui apporter.

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  • Bonjour,

    J’ai une petite question en relation avec ce genre de mesure, si vous permettez..
    Dans un système en multiamplification active, avec des amplis différents pour chaque type de HP, peut-on se servir de l’énergie électrique rendue sur ces courbes pour aligner niveaux entre les amplis.
    Techniquement cest possible…mais j’ai bien peur que celà ne soit pas une bonne méthode, car cette façon de faire ne tient pas compte de l’aspect physiologique, et que X mv émis par un tweeter ne sont pas perçus de la même façon par l’oreille humaine que les X mv émis par un boomer ……
    Une bonne âme pourrait-elle m’aider ?

    Merci,

    Cordialement,
    Claude

    Répondre
      • Dans un système multi-amplifié, disons 1 ampli par voie, sur 2×3 voies, les amplis sont différents.
        Ma question est: comment équilibrer les volumes, les potentomètres de gain, de façon à avoir un système équilibré.
        La mesure par impulsion donne, en ordonnée, une valeur électrique, correspondant à l’énergie acoustique délivrée par les HP…c’est ce que je comprends…
        Je me suis donc dit, en plus de synchroniser les pics d’ondes (les abscisses), on pouvait aussi règler et faire correspondre les pics energétiques (les ordonnées), autrement dit, équilibrer les gains de chaque ampli. Ce que j’ai fait….
        Ma question est: ai-je bon ? 🙂

        J’espère que c’est plus clair ….

        Répondre
  • didier

    Bonjour, et merci pour ce tuto, petite question de debutant,
    Dans le cas d’une tri amp active, la mesure de chaque HP doit se faire non filtree mais cela n’est il pas sans risque pour des HP à compression? j’utilise un condo par HP, si je le conserve, mes mesures seront elles juste?
    Merci

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    • Tout dépends du niveau de mesure et de la taille du condensateur. REW a une fonction bien pratique qui permet de déterminer la fourchette fréquentielle pour la mesure par sweep.

      Répondre
  • didier

    Bonjour Cedric, vous dites  » Dans le logiciel de simulation, choisissez l’un des haut-parleur comme point d’origine. En général on choisit celui qui arrive en premier. On le définit comme zero. Les autres haut-parleurs se verront donc appliquer un retard par rapport à ce haut-parleur de référence » mais j’ai peur de ne pas comprendre.
    Si l’on applique un retard a ceux qui ont du retard par rapport au zero, n’accentue t’on pas ce retard?

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    • C’est juste pour indiquer au logiciel de simulation quels sont les hps en retard et de combien pour qu’il en tienne compte dans son calcul. Ensuite dans ton filtre tu vas essayer de les compenser.

      Répondre
  • cyril

    bonjour comment valider le point zero et doit on utiliser estimate ir delay pour chaque hp mesurer apres avoir valider le point zero merci

    Répondre
    • Bonjour,
      je ne suis pas sûr de comprendre la question. Sur REW Estimate IR delay recale l’impulsion à « zero ». Si vus le faites pour chaque HP il faut noter la valeur pour connaitre l’écart entre chaque.
      Ce sera d’ailleurs plus fiable qu’en se calant sur les pics avec ARTA car il ne faudrait pas forcément prendre le « pic » comme je l’ai fait dans cet article à l’époque.

      Répondre
  • GUENOT

    Bonjour,
    « La sortie droite est reliée directement à l’entrée ligne droite et servira de canal de référence »

    sur ma carte son Behringer U-PHORIA UM2 je n’ai qu’une entre ligne. je ne peux donc pas faire cette mesure ?
    je suis en train de concevoir une paire d’enceinte (38cm + bms4590 sur pavillon lecleac’h), l’alignement temporel des hp est de mon point de vu primordial.

    merci d’avance.

    Répondre

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